CN117594071A - 磁头以及磁记录再现装置 - Google Patents

磁头以及磁记录再现装置 Download PDF

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CN117594071A CN202211687385.4A CN202211687385A CN117594071A CN 117594071 A CN117594071 A CN 117594071A CN 202211687385 A CN202211687385 A CN 202211687385A CN 117594071 A CN117594071 A CN 117594071A
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Abstract

本发明提供抑制了劣化的磁头以及磁记录再现装置。根据实施方式,提供一种磁头,包括:主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;辅助磁极,其与主磁极以空开写入间隙的方式设置,与主磁极一起构成磁回路;以及层叠体,其设置在主磁极与辅助磁极之间,能够从主磁极向辅助磁极通电,在该磁头中,层叠体包括在主磁极的与辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1冷却层和第1导电层,第1冷却层的与通电方向垂直的截面积比所述主磁极的与通电方向垂直的截面积大,在通电时通过珀耳帖效应对主磁极进行冷却。

Description

磁头以及磁记录再现装置
本申请享受以日本特许申请2022-129603号(申请日:2022年8月16日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及磁头以及磁记录再现装置。
背景技术
为了提高硬盘驱动器(HDD)的记录密度,提出了使用辅助记录方式的磁记录头。作为辅助记录方式,例如可举出微波辅助磁记录(MAMR)方式、热辅助磁记录(TAMR)方式或者能量辅助垂直磁记录方式等。
例如在高频辅助技术的情况下,会在设置于高频辅助头的主磁极与辅助磁极之间的自旋转矩振荡器(STO)中流动大电流,因此,STO的氧化会因焦耳发热而发展。发热量最大的是电流密度高的STO,但STO是金属的层叠膜,因此,认为会同时呈现珀耳帖效应,会发生热输送。由此,在现有的高频辅助头的构造中,结果上最受到热的影响的,与STO相比,是主磁极附近,具有主磁极先氧化的倾向。该主磁极的氧化直接关系到BER(Bit Error Rate,位错误率)恶化,因此,希望进行抑制。
发明内容
本申请发明的实施方式提供抑制了劣化的磁头以及磁记录再现装置。
根据实施方式,提供一种磁头,包括:主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;辅助磁极,其与所述主磁极以空开写入间隙的方式设置,与所述主磁极一起构成磁回路;以及层叠体,其设置在所述主磁极与所述辅助磁极之间,能够从所述主磁极向辅助磁极通电,所述层叠体包括在所述主磁极的与所述辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1冷却层和第1导电层,所述第1冷却层在通电时通过珀耳帖效应对所述主磁极进行冷却,其磁道宽度方向上的长度比所述主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
附图说明
图1是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的构成而得到的图。
图2是用于对珀耳帖效应进行说明的模型图。
图3是用于对与实施方式有关的磁记录再现装置的构成进行说明的图。
图4是表示磁头和悬架的侧视图。
图5是放大表示磁头的头部和磁盘的剖视图。
图6是以示意的方式表示记录头和磁盘的立体图。
图7是放大表示记录头的磁盘侧的端部的沿着磁道中央的剖视图。
图8是从ABS侧观察图7而得到的图。
图9是放大表示记录头的磁盘侧的端部的沿着磁道中央的剖视图。
图10是以示意的方式表示写入间隙WG内的磁化状态的图。
图11是表示磁头的构成的其他例子的剖视图。
图12是图11的记录头的沿着磁道中央的剖视图。
图13是表示磁头的构成的其他例子的剖视图。
图14是图13的记录头的沿着磁道中央的剖视图。
图15是表示磁头的构成的其他例子的剖视图。
图16是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图17是图16的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
图18是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图19是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图20是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图21是图20的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
图22是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图23是从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
标号说明
10、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-9、10-10磁头;60主磁极;62辅助磁极;65辅助元件;81、81’第1冷却层;83、83’第2冷却层;88非磁性导电层;91第1导电层;100磁记录再现装置;WG写入间隙
具体实施方式
根据实施方式,磁头包括:主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;辅助磁极,其与主磁极以空开写入间隙的方式设置,与主磁极一起构成磁回路;以及层叠体,其设置在主磁极与辅助磁极之间,能够从主磁极向辅助磁极通电。层叠体包括在主磁极的与辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1冷却层和第1导电层。第1冷却层在通电时通过珀耳帖效应对所述主磁极进行冷却。另外,第1冷却层的磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
另外,根据其他实施方式,磁记录再现装置具备磁头。磁头包括:主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;辅助磁极,其与主磁极以空开写入间隙的方式设置,与主磁极一起构成磁回路;以及层叠体,其设置在主磁极与辅助磁极之间,能够从主磁极向辅助磁极通电。层叠体包括在主磁极的与辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1冷却层和第1导电层。第1冷却层在通电时通过珀耳帖效应对所述主磁极进行冷却。另外,第1冷却层的磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
以下,参照附图对实施方式进行说明。
此外,公开到底不过是一个例子,本领域技术人员能够保持发明的主旨而适宜变更且容易地想到的技术方案当然包含在本发明的范围内。另外,有时附图为了使说明更加明确,与实际的形态相比,会以示意的方式表示各部的宽度、厚度、形状等,但不过是一个例子,并不限定本发明的解释。另外,在本说明书和各图中,有时对与关于前面的附图已经描述过的要素同样的要素标记同一标号,适当省略详细的说明。
图1表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的构成而得到的图。
如图所示,磁头10的头部44包括:主磁极60,其对磁记录介质施加记录磁场;辅助磁极62,其与主磁极60以空开写入间隙WG的方式设置,与主磁极60一起构成磁回路;层叠体90,其设置在主磁极60与辅助磁极62之间,能够从主磁极60向辅助磁极62通电。层叠体90包括在主磁极60的与辅助磁极62相对向的表面60c上依次设置的第1冷却层81和第1导电层91。第1冷却层设置在主磁极60的辅助磁极62侧的侧面(拖尾屏蔽件侧端面)60c上,在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却。另外,第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL可以设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向上的长度WSS相等。进一步,第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。另外,侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW的两侧分别空开侧间隙SG而对向配置。侧屏蔽件63和辅助磁极62也可以由软磁性材料一体地形成。
根据实施方式涉及的磁头,设置在主磁极60上的第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长,在通电时能够通过第1冷却层81与主磁极60的界面处的珀耳帖效应对主磁极60进行冷却,因此,主磁极60和第1冷却层81实现使来自主磁极60的热释放到外部的构造。由此,能够使热的输送方向为从主磁极60侧移动至其周围的第1导电层91、辅助磁极62以及侧屏蔽件63,因此,能够抑制主磁极60中的发热,抑制由磁性元素例如铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。另外,当第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向上的长度WSS同等时,在上述的使记录再现元件寿命得到改善的效果的基础上,能够在磁头10的制造工序中一并对侧屏蔽件63和第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此成本低。
进一步,当使第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够确保第1冷却层81与主磁极60的界面的足够的大小,并且,向第1冷却层81周围的第1导电层91、辅助磁极62以及侧屏蔽件63输送热变得更容易,能够使主磁极的冷却更加良好,因此,能够更有效地使记录再现元件寿命得到改善。
第1冷却层81可以与主磁极60相接。作为第1冷却层81的材料,可以使用具有与主磁极60不同的组成的导电体。可以相对于主磁极60来选择第1冷却层81的材料,以使得在第1冷却层81与主磁极60相接时,根据主磁极60的材料的珀耳帖系数来向第1冷却层81散热,即第1冷却层81从主磁极60吸热。
作为用于第1冷却层81的导电体,例如可以使用Al、Cr、Cu、Ir、Mn、Mo、Ni、Pd、Pt、Ru、Si、Ta、W或者Zn等的非磁性导电体中的至少一种。另外,作为第1冷却层81的材料,不仅是非磁性导电体的单体,例如也可以使用Cu-Ni合金、MnSiAl等的化合物。进一步,第1冷却层81的材料可以在非磁性导电体中例如如ZnAlO所包含的O等那样地、含有百分之几的添加物。
第1冷却层81的膜厚可以设为0.2nm~10nm之间。当第1冷却层81的膜厚比10nm大时,主磁极60与辅助磁场的作用距离会拉开,具有难以获得辅助效果的倾向,当小于0.2nm时,作为材料的特性会降低,具有无法获得足够的冷却效果的倾向。
在实施方式中使用的珀耳帖效应是指如下效应:当在不同种类的材料的接合面流动电流时,会发生热的吸收或者放出。
对于在实施方式中使用的例如第1冷却层81等的冷却层,可以利用由互不相同的导电体的两层以上的层叠构造实现的珀耳帖效应。例如因第1材料层与第2材料层的界面的珀耳帖效应而移动的热量dQ12,可以使用所层叠的第1材料层、第2材料层的界面的珀耳帖系数π12,由下述式(1)来表现。
dQ12=π12I dt…(1)
在此,I为电流,dt为时间。另外,两层的界面的珀耳帖系数π12可以根据第1材料的珀耳帖系数π1、第2材料的珀耳帖系数π2使用下述式(2)而计算。
π12=π2-π1…(2)
要获得所希望的珀耳帖效应,可以根据第1材料的珀耳帖系数,选择具有使得成为吸热或者散热那样的珀耳帖系数的第2材料。
在图2中示出用于对不同种类的材料层的界面的珀耳帖效应进行说明的模型图。
如图所示,例如在第1材料层203为第1冷却层、与第1材料不同的第2材料层204为主磁极、层203和层204具有相接合的构造、将各自的珀耳帖系数设为π1、πMP时,第1材料层203与第2材料层204的界面205的珀耳帖系数π1MP可以设为πMP-π1。在电流如箭头201所示那样从第1冷却层203流至主磁极204的情况下,在π1MP>0时即π1<πMP时,在界面205发生吸热,主磁极204被冷却。另一方面,在电流流动的方向为与箭头201相反的方向、从主磁极204流至第1冷却层203的情况下,在π1>πMP时,在界面205发生吸热,主磁极204被冷却。
这样,能够根据电流的方向和主磁极204的珀耳帖系数,选择第1冷却层203的材料,以使得成为吸热或者散热。
第1冷却层可以设为一层或者两层以上的多层。在第1冷却层为两层以上的多层的情况下,当第1冷却层的珀耳帖系数基本上比主磁极的珀耳帖系数πMP大时,也在界面发生吸热。
例如在第1冷却层为设置在主磁极上的第1层和设置在第1层上的第2层这两层、电流从拖尾屏蔽件(辅助磁极)通过磁通控制层而流向主磁极的情况下,在将第1层的珀耳帖系数设为π1、将第2层的珀耳帖系数设为π2、将主磁极的珀耳帖系数设为πMP、将第1层与主磁极的界面的珀耳帖系数设为π1MP、将第1层与第2层的界面的珀耳帖系数设为π21时,若π1MP>0即π1<πMP,则在第1层与主磁极之间的界面发生吸热,进一步,若π21<0即π2<π1,则在第1层与第2层之间的界面发生散热,通过两个界面的温度差来有效地进行吸热和散热。另一方面,在电流的方向相反的情况下,若珀耳帖系数的不等号的方向相反即π1MP<0也即是π1>πMP,则在第1层与主磁极之间的界面发生吸热,进一步,当π21>0即π2>π1时,在第1层与第2层之间的界面发生散热。
这样,可以根据电流的方向和主磁极的珀耳帖系数来分别选择构成第1冷却层的层的材料,以使得在第1冷却层为一层的情况下,利用与主磁极的界面处的吸热,在第1冷却层为两层以上的情况下,在与主磁极的界面处的吸热的基础上还利用第1层与第2层的界面处的散热。
进一步,在第1冷却层为x层(x为2以上)的多层、从靠近主磁极侧一方起设为第1层、……、第x-1层以及第x层、将主磁极的珀耳帖系数设为πMP、将所述第1冷却层的各层的珀耳帖系数设为π1、……、πx1以及πx时,在通电方向为拖尾屏蔽件、第1冷却层、主磁极的顺序的情况下,当为πMP>π1且πx1<πx时,在第1冷却层与主磁极的界面发生吸热,能获得主磁极的冷却效果。作为满足πMP>π1的第1冷却层的材料,可以使用珀耳帖系数比构成主磁极的例如FeCo等小的非磁性导电体例如Ta、Pd或者CuNi合金等。另一方面,在通电方向为主磁极、第1冷却层、拖尾屏蔽件的顺序的情况下,当设为πMP<π1且πx1>πx时,在第1冷却层与主磁极的界面发生吸热,能获得主磁极的冷却效果。作为满足πMP>π1的第1冷却层的材料,可举出珀耳帖系数比构成主磁极的例如FeCo等小的非磁性导电体例如Cr、Mo以及W等。
在第1冷却层为x层的多层的情况下,通过在各自的界面进行吸热和散热,能够进一步提高冷却效果。例如在第1冷却层为两层以上的构造的情况下,能够使在第1冷却层的主磁极侧与第1冷却层中的其他层之间产生吸热和散热。
例如在通电方向为拖尾屏蔽件→冷却层→主磁极的情况下,通过设为πMP>π1且πx1<πx,能够使在主磁极与第1层之间发生吸热、使在第x-1层与第x层之间发生散热。例如珀耳帖系数以CuNi合金、Ni、FeCo合金、Ta、Au、Pt、Ru、Ti的顺序变小,因此,可以适当地将第1冷却层选择为Ru、将第x-1冷却层选择为Ta、将第x冷却层选择为Ni,以使得满足πx1<πx。通过设为这样的配置,能够在主磁极与第1冷却层之间发生吸热,在第x-1冷却层与第x冷却层之间发生散热。通过使得同时发生吸热和散热,能够提高冷却效果。
另外,例如在通电方向为主磁极→冷却层→拖尾屏蔽件的情况下,通过设为πMP<π1且πx1>πx,能够使在主磁极与第1层之间发生吸热、使在第x-1层与第x层之间发生散热。例如可以适当地将第1冷却层选择为CuNi合金,将第x-1冷却层选择为Pd,将第x冷却层选择为Ru。通过设为这样的配置,即使是在改变了通电方向的情况下,也能够在主磁极与第1冷却层之间发生吸热,在第x-1冷却层与第x冷却层之间发生散热。
从冷却时的散热效果的观点出发,第1冷却层的磁道宽度方向上的长度WCL可设为比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP大。另外,第1冷却层的宽度WCL优选为将主磁极60的周围包围的侧屏蔽件63的间隙的磁道宽度方向上的长度WSG以上,进一步优选为主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP的5倍以上。更优选的是,第1冷却层的磁道宽度方向上的长度WCL可以设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW的长度WSS同等。
作为第1导电层91,例如可以使用辅助元件或者非磁性导电层。
作为辅助元件,例如可以使用具有振荡用于微波辅助磁记录的自旋转矩的功能的磁通控制层等。另外,非磁性导电层能够用于能量辅助垂直磁记录。这样的非磁性导电层能够在向主磁极通电时电流集中而使得产生磁场、对磁化反转进行辅助来进行垂直磁记录。
非磁性导电层的膜厚可以与磁通控制层的膜厚同样地设为2~20nm。
作为非磁性导电层的材料,可以使用Al、Cr、Cu、Ir、Mo、Ni、Pd、Pt、Ru、Si、Ta以及W等。
另外,第1导电层91可以与第1冷却层81相接。或者,可以在第1冷却层81与第1导电层91之间例如设置用于对取向进行控制的未图示的中间层等。作为中间层,可以使用与非磁性导电层同样的材料。
接着,参照图3对与本实施方式有关的盘驱动器的构成进行说明。此外,图3所示的作为磁记录再现装置的盘驱动器的构成也可应用于后述的各实施方式。
如图3所示,盘驱动器100是组入了作为垂直磁记录介质的磁盘(以下仅记载为盘)1和具有后述的磁通控制层的磁头10的垂直磁记录方式的磁盘装置。
盘1被固定于主轴马达(SPM)2,被安装为进行旋转运动。磁头10搭载于致动器3,构成为在盘1上的半径方向上移动。致动器3通过音圈马达(VCM)4进行旋转驱动。磁头10具有记录(写入)头58和再现(读取)头54。
进一步,盘驱动器具有头放大器集成电路(以下记载为头放大器IC)11、读/写通道(R/W通道)12、硬盘控制器(HDC)13、微处理器(MPU)14、驱动器IC16以及存储器17。R/W通道12、HDC13以及MPU14被组入于由一个芯片的集成电路构成的控制器15。
头放大器IC11如后述那样包括用于对作为磁通控制层的自旋转矩振荡器(Spin-Torque Oscillator:STO)进行驱动的电路组。以下,将自旋转矩振荡器记载为STO。进一步,头放大器IC11包括向记录头58提供与从R/W通道12提供的写入数据相应的记录信号(写入电流)的驱动器。另外,头放大器IC11包括对从再现头54输出的读取信号进行放大、并传输至R/W通道12的读取放大器。
R/W通道12是读/写数据的信号处理电路。HDC13构成盘驱动器与主机18的接口,执行读/写数据的传送控制。
MPU14是盘驱动器的主控制部,执行读/写工作的控制和磁头10的定位所需要的伺服控制。进一步,MPU14执行与本实施方式有关的STO的通电控制。存储器17包括由DRAM构成的缓冲存储器和闪速存储器等。
图4是表示磁头10和悬架的侧视图。
如图4所示,各磁头10作为悬浮型的头来构成,具有大致长方体形状的滑块42和设置在该滑块42的流出端(拖尾端)的记录再现用的头部44。磁头10固定于万向弹簧41,万向弹簧41设置于悬架34的前端部。各磁头10通过悬架34的弹性来被施加朝向磁盘1的表面的头载荷L。如图4所示,各磁头10经由固定在悬架34和臂32上的布线部件(挠性件)35而连接于头放大器IC11和HDC13。
接着,对磁盘1和磁头10的构成进行详细的说明。
图5是放大表示磁头10的头部44和磁盘1的剖视图。
如图4和图5所示,磁盘1例如具有形成为直径大约2.5英寸(6.35cm)的圆板状、由非磁性体形成的基板101。在基板101的各表面依次层叠有作为基底层的由呈现软磁特性的材料形成的软磁性层102、该软磁性层102的上层部的在与盘面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层103以及该磁记录层103的上层部的保护层104。
磁头10的滑块42例如由氧化铝和碳化钛的烧结体(AlTiC)形成,头部44通过层叠薄膜来形成。滑块42具有与磁盘1的表面相对向的矩形状的盘对向面(空气支承面(ABS))43。滑块42通过因磁盘1的旋转而在盘表面与ABS43之间产生的空气流C来悬浮。空气流C的方向与磁盘1的旋转方向B一致。滑块42相对于磁盘1的表面配置为ABS43的长尺寸方向与空气流C的方向大致一致。
滑块42具有位于空气流C的流入侧的前导端42a和位于空气流C的流出侧的拖尾端42b。在滑块42的ABS43形成有未图示的前导台阶、拖尾台阶、侧台阶、负压腔等。
如图5所示,头部44在滑块42的拖尾端42b具有通过薄膜工艺形成的再现头54和记录头(磁记录头)58,作为分离型的磁头来形成。再现头54和记录头58除了在滑块42的ABS43露出的部分之外,由保护绝缘膜76覆盖。保护绝缘膜76构成头部44的外形。
再现头54由呈现磁阻效应的磁性膜55和在该磁性膜55的拖尾侧及前导侧以夹着磁性膜55的方式配置的屏蔽膜56、57构成。这些磁性膜55、屏蔽膜56、57的下端在滑块42的ABS43露出。记录头58相对于再现头54而设置在滑块42的拖尾端42b侧。
图6是以示意的方式表示记录头58和磁盘1的立体图,图7是放大表示记录头58的磁盘1侧的端部的沿着磁道中央的剖视图。图8是从ABS侧观察图7而得到的图。图8是表示放大了图7的记录头58的一部分而得到的图的剖视图。
如图5~图8所示,记录头58具有:主磁极60,其使得产生对于磁盘1的表面垂直的方向上的记录磁场,由高饱和磁化材料形成;拖尾屏蔽件(辅助磁极)62,其配置在主磁极60的拖尾侧,是为了经由主磁极60正下的软磁性层102高效地使磁路闭合而设置的,由软磁性材料形成;记录线圈64,其为了在向磁盘1写入信号时在主磁极60中流动磁通,配置为卷绕于包括主磁极60和拖尾屏蔽件62的磁芯(磁回路);以及层叠体90-1,其配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间,并且,与ABS43共面(平齐)地配置。
层叠体90-1是图1的层叠体90的一例,示出以下例子:具有设置在主磁极60上、在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的一层的第1冷却层81和设置在第1冷却层81上的作为第1导电层的磁通控制层65。
第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。在此,第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度WCL是与侧屏蔽件63的磁道宽度方向上的长度WSS同等的长度。另外,第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
另外,主磁极60的与通电方向垂直的截面积比磁通控制层65的与通电方向垂直的截面积小,磁通控制层65的磁道宽度方向上的长度比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP短。
由软磁性材料形成的主磁极60相对于磁盘1的表面和ABS43大致垂直地延伸。主磁极60的ABS43侧的下端部具有朝向ABS43而前端变细且在磁道宽度方向呈漏斗状缩窄了的缩窄部60b、和从该缩窄部60b向磁盘侧延伸出来的预定宽度的前端部60a。前端部60a的前端也即是下端在磁头的ABS43露出。前端部60a的磁道宽度方向上的宽度与磁盘1的磁道的宽度TW大致对应。另外,主磁极60具有相对于ABS43大致垂直地延伸、朝向了拖尾侧的拖尾屏蔽件侧端面60c。在一个例子中,拖尾屏蔽件侧端面60c的ABS43侧的端部相对于ABS43而向拖尾屏蔽件侧倾斜地延伸。
由软磁性材料形成的拖尾屏蔽件62形成为大致L形状。拖尾屏蔽件62具有前端部62a和连接部(后间隙部)50,前端部62a与主磁极60的前端部60a空开写入间隙WG而相对向,连接部50从ABS43离开,并且连接于主磁极60。连接部50经由非导电体52而连接于主磁极60的上部、即从ABS43向进深侧或者上方离开了的上部。
拖尾屏蔽件62的前端部62a形成为细长的矩形状。拖尾屏蔽件62的下端面在滑块42的ABS43露出。前端部62a的前导侧端面(主磁极侧端面)62b沿着磁盘1的磁道的宽度方向延伸,并且,相对于ABS43而向拖尾侧倾斜。该前导侧端面62b在主磁极60的下端部(前端部60a和缩窄部60a的一部分),与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c空开写入间隙WG而大致平行地相对向。
如图7所示,磁通控制层65具有如下功能:仅抑制从主磁极60向拖尾屏蔽件62的磁通的流入,即,振荡自旋转矩以使得写入间隙WG的导磁率实效地成为负。详细而言,磁通控制层65包括具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b及具有导电性的传导盖层(第2非磁性导电层)65c,将这些层从设置在主磁极60上的第1冷却层81侧向拖尾屏蔽件62侧依次层叠,即沿着磁头的走行方向D依次层叠来构成。中间层65a、调整层65b、传导盖层65c各自具有分别与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c平行的即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
此外,中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的层叠方向不限于上述,也可以在相反方向上、即从拖尾屏蔽件62侧朝向第1冷却层81和主磁极60侧进行层叠。
另外,如图9所示,在包括主磁极60、第1冷却层81、磁通控制层65以及拖尾屏蔽件62的记录头58的ABS43上设置有保护层68。
中间层65a例如可以为Cu、Au、Ag、Al、Ir、NiAl合金等的金属层,并且由不妨碍自旋传导的材料形成。中间层65a直接形成在主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c上。调整层65b包含含有铁、钴及镍中的至少一种的磁性材料。作为调整层,例如可以使用对FeCo添加了Al、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn及Ni中的至少一种而得到的合金材料和从由Fe/Co、Fe/Ni以及Co/Ni形成的人工晶格组选择的至少一种材料等。调整层的厚度例如可以设为2~20nm。传导盖层65c也可以使用非磁性金属、且切断自旋传导的材料。传导盖层65c例如可以由从Ta、Ru、Pt、W、Mo、Ir中选择的至少一种或者包括至少一种的合金形成。传导盖层65c直接形成在拖尾屏蔽件62的前导侧端面62b上。另外,传导盖层可以设为单层或者多层。
中间层65a形成为传递来自主磁极60的自旋转矩、并且交换相互作用足够弱的程度的膜厚、例如1~5nm的膜厚。传导盖层65c具有切断来自拖尾屏蔽件62的自旋转矩、并且交换相互作用足够弱的程度的膜厚例如1nm以上的膜厚即可。
调整层65b需要通过来自主磁极60的自旋转矩而使磁化方向成为与磁场反向,因此,调整层65b的饱和磁通密度小为好。相反地,为了通过调整层65b实效地切断磁通,调整层65b的饱和磁通密度大为好。写入间隙WG间的磁场为10~15kOe左右,因此,即使将调整层65b的饱和磁通密度设为1.5T左右以上,改善效果也难以提高。根据这些,调整层65b的饱和磁通密度优选为1.5T以下,更具体而言,优选形成为调整层65b的膜厚与饱和磁通密度之积为20nmT以下。
为了使得在与中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的膜面垂直的方向上集中地流动电流,磁通控制层65的周围除了与主磁极60和拖尾屏蔽件62接触的部分之外,由绝缘层例如保护绝缘膜76覆盖。
主磁极60可以由将Fe-Co合金作为主成分的软磁性金属合金来形成。该主磁极60兼具作为用于对中间层65a施加电流的电极的功能。拖尾屏蔽件62也可以由将Fe-Co合金作为主成分的软磁性金属合金来形成。该拖尾屏蔽件62兼具作为用于对传导盖层65c施加电流的电极的功能。
保护层68是为了保护ABS而设置的,由一种或者两种以上的材料形成,由单层或者多层构成。保护层例如具有由类金刚石碳形成的表面层。
另外,也可以在记录头58的ABS43与保护层68之间设置例如由Si等形成的基底层。
另外,也可以在第1冷却层81与中间层65a之间还设置基底层。
对于基底层例如可以使用Ta、Ru等的金属。基底层的厚度例如可以设为0.5~10nm。进一步,可以设为大约2nm。
进而,也可以在拖尾屏蔽件62与传导盖层65c之间还设置盖层。
作为盖层,可以使用从Cu、Ru、W以及Ta中选择的至少一种非磁性元素。盖层的厚度例如可以设为0.5~10nm。进一步,可以设为大约2nm。
此外,在第1冷却层81与中间层65a之间可以使用CoFe来作为自旋极化层。
如图5所示,主磁极60和拖尾屏蔽件62分别经由布线66连接于连接端子45,进一步,经由图2的布线部件(挠性件)35而连接于图1的头放大器IC11和HDC13。构成了从头放大器IC通过主磁极60、STO65、拖尾屏蔽件62来串联地进行STO驱动电流(偏置电压)的通电的电流回路。
记录线圈64经由布线77而连接于连接端子45,进一步,经由挠性件35而连接于头放大器IC11。在对磁盘12写入信号时,通过从头放大器IC11的未图示的记录电流供给电路向记录线圈64流动记录电流,对主磁极60进行激励来在主磁极60中流动磁通。供给至记录线圈64的记录电流由HDC13控制。
根据如上所述那样构成的HDD,通过对VCM4进行驱动,致动器3进行旋转驱动,磁头10移动并定位在磁盘1的所希望的磁道上。另外,如图4所示,磁头10通过因磁盘1的旋转而在盘表面与ABS43之间产生的空气流C来悬浮。在HDD工作时,滑块42的ABS43相对于盘表面保持间隙而相对向。在该状态下,对于磁盘1,通过再现头54进行记录信息的读出,并且,通过记录头58进行信息的写入。
磁头的头部44可以任意地具备第1加热器76a和第2加热器76b。第1加热器76a设置在记录头58的附近、例如记录线圈64和主磁极60的附近。第2加热器76b设置在读取头54的附近。第1加热器76a和第2加热器76b分别经由布线而连接于连接端子45,进一步经由挠性件35而连接于头放大器IC11。
第1加热器76a和第2加热器76b例如为线圈状,通过被通电来发热,使周围热膨胀。由此,使记录头58和再现头54附近的ABS43突出,与磁盘1的距离接近,磁头的悬浮高度变低。这样,当对分别供给至第1加热器76a和第2加热器76b的驱动电压进行调整来对发热量进行控制时,能够控制磁头的悬浮高度。
图10以示意的方式示出磁通控制层65发挥功能的状态下的写入间隙WG内的磁化状态。
在上述信息的写入中,如图5和图10所示,通过从电源80向记录线圈64流动交流电流,从而由记录线圈64对主磁极60进行励磁,从该主磁极60向正下的磁盘1的记录层103施加垂直方向上的记录磁场。由此,以所希望的磁道宽度对磁记录层103记录信息。
另外,在对磁盘1施加记录磁场时,从电源74通过布线66、主磁极60、磁通控制层65、拖尾屏蔽件62施加电流。通过该电流施加,从主磁极60对磁通控制层65的调整层65b作用自旋转矩,如箭头105所示,调整层65b的磁化方向朝向与在主磁极60和拖尾屏蔽件62之间产生的磁场(间隙磁场)Hgap的方向相反的方向。通过该磁化反转,调整层65b产生将从主磁极60直接地流向拖尾屏蔽件62的磁通(间隙磁场Hgap)切断的效果。结果,从主磁极60漏出至写入间隙WG的磁场降低,从主磁极60的前端部60a朝向磁盘1的磁记录层103的磁通的收敛度提高。由此,记录磁场的分辨率提高,能够谋求增大记录线密度。此外,上述是通过自旋转矩的作用而磁通控制层的磁化反转的模式,但也包括磁通控制层的磁化一齐(同时)旋转的模式。对磁记录层103施加通过一齐旋转而产生的高频磁场,由此,能够谋求增大记录线密度。
在磁头10中,通过在磁通控制层65与主磁极60之间设置一层的第1冷却层81,从而第1冷却层81在通电时通过珀耳帖效应从主磁极60夺取热,降低温度,由此,能够抑制主磁极60因热而氧化,抑制记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。第1冷却层81通过磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长,能够高效地使主磁极60冷却。
另外,当设为磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够充分地对主磁极60进行冷却,并且,由于在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,所以成本低。
在此,在磁头10的层叠体90-1中,使用了应用磁通控制层65来作为第1导电层、应用一层的冷却层来作为第1冷却层81的层叠体,但层叠体90-1的第1导电层91(65)和第1冷却层81的构成可以进行各种变更。另外,可以在主磁极60的周围还设置在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的第2冷却层83。
以下,对实施方式涉及的磁头的各种变形例进行说明。
(磁头10-2)
图11表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
另外,图12表示图11的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
如图所示,磁头10-2除了设置有两层的第1冷却层81’来代替一层的冷却层81以外,具有与图8所示的磁头10同样的构成。
详细而言,磁头10-2具有主磁极60和在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-2。层叠体90-2具有设置在主磁极60上的第1冷却层81’和作为设置在第1冷却层81’上的辅助元件的磁通控制层65。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第1冷却层81’是具有第1层81-1和层叠在第1层81-1上的第2层81-2的双层构造。另外,第1冷却层81’的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。可以使第1冷却层81’的第1层81-1和第2层81-2中的至少一方的层的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。优选可以使主磁极60侧的第1层81-1的磁道宽度方向TW上的长度比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。在此,第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
对第1层81-1,可以使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。对第2层81-2,可以使用具有使得根据电流的方向来在与第1层81-1的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料。
磁通控制层65具有在第2层81-2上沿着磁头的走行方向D依次设置的具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b以及具有导电性的传导盖层(第2非磁性导电层)65c。中间层65a、调整层65b、传导盖层65c各自具有分别与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c平行的、即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的层叠方向不限于上述,也可以在相反方向上即从拖尾屏蔽件62侧朝向第1冷却层81’和主磁极60侧进行层叠。
根据磁头10-2,通过使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长的第1冷却层81’,在通电时,在第1冷却层81’的层81-1和主磁极60的界面发生吸热,并且,在第1冷却层81’的层81-1和层81-2的界面发生散热,从而能够更有效地进行由两个界面的温度差实现的吸热和散热,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。
当使第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
当第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1层81-1、第2层81-2的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要按各层进行构图,成本低。
通过抑制主磁极60中的发热,能够抑制由磁性元素例如铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。
(磁头10-3)
图13表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图14表示图13的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
如图所示,磁头10-3除了设置用于能量辅助记录的非磁性导电层88来代替用于微波辅助磁记录的磁通控制层65而作为第1导电层以外,具有与图8所示的磁头10同样的构成。
详细而言,磁头10-3具有主磁极60和在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-3。层叠体90-3具有设置在主磁极60上的一层的第1冷却层81、和设置在第1冷却层81上的非磁性导电层88。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG而对向配置。
第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL或者非磁性导电层88的磁道宽度方向TW上的长度WNL例如可以设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。对于第1冷却层81,可以使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。
非磁性导电层88能够在向主磁极60通电时电流集中而产生磁场,对磁化反转进行辅助来进行垂直磁记录。
根据磁头10-3,通过使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长的第1冷却层81,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的界面发生吸热,从而能够效率良好地对主磁极60进行冷却。
另外,当使第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
进一步,当使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL或者非磁性导电层88的磁道宽度方向TW上的长度WNL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,并且,在制造磁头时不需要分别地进行构图,因此成本低。
通过抑制主磁极60中的发热,能够抑制由磁性元素例如铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。
(磁头10-4)
图15表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
如图所示,磁头10-4除了设置两层的第1冷却层81’来代替一层的冷却层81以外,具有与图13和图14所示的磁头10-3同样的构成。
详细而言,磁头10-4具有主磁极60和在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-4。层叠体90-4具有设置在主磁极60上的第1冷却层81’和设置在第1冷却层81’上的非磁性导电层88。
第1冷却层81’是具有第1层81-1和层叠在第1层81-1上的第2层81-2的双层构造。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG而对向配置。
第1冷却层81’的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。第1冷却层81’可以使第1层81-1和第2层81-2中的至少一方的层的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。例如,可以使主磁极60侧的第1层81-1的磁道宽度方向TW上的长度比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。另外,第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL可以设为例如与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
对第1冷却层81’的第1层81-1,可以使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。另外,对第2层81-2,可以使用具有使得根据电流的方向在与第1层81-1的界面引起散热那样的珀耳帖系数的材料。
非磁性导电层88能够在向主磁极60通电时电流集中而产生磁场,对磁化反转进行辅助来进行垂直磁记录。
根据磁头10-4,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长的第1冷却层81’,在通电时,在第1冷却层81’的第1层81-1和主磁极60的界面发生吸热,在第1冷却层81’的第1层81-1和第2层81-2的界面发生散热,从而能够更有效地进行由两方的界面的温度差实现的吸热和散热,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。
另外,当使第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
当使第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对第1层81-1或者第2层81-2、和侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,成本低。
通过抑制主磁极60中的发热,能够抑制由磁性元素例如钴、铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。
接着,对使用了第2冷却层的磁头进行说明。
关于第2冷却层,可以进一步在主磁极60前端部的侧面中的侧面60c以外的侧面、例如主磁极60的磁道宽度方向上的侧面等的至少一部分设置第2冷却层。第2冷却层可以设为一层或者层叠了两层以上的层而得到的多层。另外,第2冷却层也可以设为两层以上的分离了的层。第2冷却层也可以设置为从ABS来看与第1冷却层一起将主磁极包围。例如,通过在主磁极60前端部的辅助磁极62侧的侧面(拖尾屏蔽件侧端面)60c上设置第1冷却层、在主磁极60前端部的侧面中的侧面60c以外的侧面设置第2冷却层,能够将第1冷却层和第2冷却层形成为包围主磁极。
第2冷却层的材料例如可以从用于第1冷却层的导电性体进行选择。作为第2冷却层的材料,可以使用与第1冷却层相同的组成的材料。当使用与第1冷却层相同的组成的材料时,具有不发生冷却层间的热移送、能获得均匀的冷却效果的倾向。另外,作为第2冷却层的材料,可以使用与第1冷却层不同的组成的材料。当使用与第1冷却层不同的组成的材料时,会发生冷却层间的热移送,因此,具有根据材料的选择而在主磁极的冷却效果上产生差异的倾向。
(磁头10-5)
图16表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图17表示图16的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
如图所示,磁头10-5除了在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上进一步设置在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的第2冷却层83以外,具有与图8所示的磁头10同样的构成。
详细而言,磁头10-5具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-1、以及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83。层叠体90-1具有设置在主磁极60上的第1冷却层81和设置在第1冷却层81上的作为辅助元件的磁通控制层65。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第2冷却层83配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。第2冷却层83可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。另外,如图17所示,第2冷却层83的头悬浮方向上的高度HCL2可以设为与第1冷却层81的头悬浮方向上的高度HCL1同等。第2冷却层83的头悬浮方向上的高度HCL2也可以设为比头悬浮方向上的高度HCL1高。
第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL可以设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
对于第1冷却层81和第2冷却层83,可以使用具有使得在通电时根据电流的方向而在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。
磁通控制层65具有在第1冷却层81上沿着磁头的走行方向D依次设置的具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b以及具有导电性的传导盖层(第2非磁性导电层)65c。中间层65a、调整层65b、传导盖层65c各自具有分别与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c平行的、即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的层叠方向不限于上述,也可以在相反方向上、即从拖尾屏蔽件62侧朝向第1冷却层81和主磁极60侧进行层叠。
根据磁头10-5,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长的第1冷却层81,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的界面以及主磁极60与第2冷却层83的界面发生吸热,由此,与在通电时只在主磁极60与第1冷却层81的界面发生吸热相比,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。进一步,当第2冷却层83的头悬浮方向上的高度HCL2为第1冷却层81的头悬浮方向上的高度HCL1同等以上时,能够在更大的范围中对被加热的区域进行冷却。
另外,当第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能进一步且效率好地对主磁极60进行冷却。
进一步,当使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,成本低。
这样,通过抑制主磁极60中的发热,能够抑制由磁性元素例如铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。
(磁头10-6)
图18表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
如图所示,磁头10-6除了设置在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的双层构造的第2冷却层83’来代替在主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83以外,具有与图16和图17所示的磁头10-5同样的构成。
详细而言,磁头10-6具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-1、及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83’。层叠体90-1具有设置在主磁极60上的第1冷却层81和设置在第1冷却层81上的作为辅助元件的磁通控制层65。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第2冷却层83’为:具备在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2层83-2和设置在第2层83-2上的第1层83-1的双层构造。双层构造的第2冷却层83’配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。另外,第2冷却层83’可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。
第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL可以设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
对于第1冷却层81和第2冷却层83’的第2层83-2,可以分别使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。对于第1层83-1,可以使用具有使得在通电时在与第2层83-2的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料。
磁通控制层65具有在第1冷却层81上沿着磁头的走行方向D依次设置的具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b以及具有导电性的传导盖层(第2非磁性导电层)65c。中间层65a、调整层65b、传导盖层65c各自具有分别与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c平行的、即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的层叠方向不限于上述,也可以在相反方向上、即从拖尾屏蔽件62侧朝向第1冷却层81和主磁极60侧进行层叠。
根据磁头10-6,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长的第1冷却层81,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的界面及主磁极60与第2冷却层83’的第2层83-2的界面发生吸热,在通电时,在第2层83-2与第1层83-1的界面发生散热,由此,能够更有效地进行吸热和散热,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83’设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
另外,第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积当设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够进一步且效率好地对主磁极60进行冷却。
当使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长、例如设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,成本低。
这样,通过抑制主磁极60中的发热,能够抑制由磁性元素例如铁等的氧化导致的记录再现元件的劣化,使记录再现元件寿命得到改善。
(磁头10-7)
图19表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
如图所示,磁头10-7除了设置双层构造的第1冷却层81’来代替第1冷却层81、设置双层构造的第2冷却层83’来代替第2冷却层83以外,具有与图16和图17所示的磁头10-5同样的构成。
详细而言,磁头10-7具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-2、及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83’。层叠体90-2具有设置在主磁极60上的第1冷却层81’和设置在第1冷却层81’上的作为辅助元件的磁通控制层65。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第1冷却层81’是具有第1层81-1和层叠在第1层81-1上的第2层81-2的双层构造。第1冷却层81’的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。可以使第1层81-1和第2层81-2中的至少一方的层的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。例如可以使主磁极60侧的第1层81-1的磁道宽度方向TW上的长度比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。另外,如图所示,可以使第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
第2冷却层83’为:具备在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2层83-2和设置在第2层83-2上的第1层83-1的双层构造。第2冷却层83’配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。另外,第2冷却层83’可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。
对于第1冷却层81’的第1层81-1和第2冷却层83’的第2层83-2,可以分别使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。对于第1冷却层81’的第2层81-2,可以使用具有使得在通电时在与第1层81-1的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料,对于第2冷却层83’的第1层83-1,可以使用具有使得在通电时在与第2层83-2的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料。
磁通控制层65具有在第1冷却层81上沿着磁头的走行方向D依次设置的具有导电性的中间层(第1非磁性导电层)65a、调整层65b以及具有导电性的传导盖层(第2非磁性导电层)65c。中间层65a、调整层65b、传导盖层65c各自具有分别与主磁极60的拖尾屏蔽件侧端面60c平行的、即在与ABS43交叉的方向上延伸的膜面。
中间层65a、调整层65b、传导盖层65c的层叠方向不限于上述,也可以在相反方向上、即从拖尾屏蔽件62侧朝向第1冷却层81和主磁极60侧进行层叠。
根据磁头10-7,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长的第1冷却层81’,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的第1层81-1的界面以及主磁极60与第2冷却层83’的第2层83-2的界面发生吸热,在通电时,在第1冷却层81’的第1层81-1与第2层81-2的界面以及第2冷却层83’的第2层83-2与第1层83-1的界面发生散热,从而能够有效地进行吸热和散热,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83’设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
另外,当使第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够进一步且效率好地对主磁极60进行冷却。
当使第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1层81-1、第2层81-2的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要按各层而进行构图,成本低。
(磁头10-8)
图20表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
图21表示图20的磁头的沿着磁道中央的剖视图。
如图所示,磁头10-8除了在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上进一步设置在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的第2冷却层83以外,具有与图13所示的磁头10-3同样的构成。
详细而言,磁头10-8具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-3、以及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83。层叠体90-3具有设置在主磁极60上的一层的第1冷却层81和设置在第1冷却层81上的非磁性导电层88。非磁性导电层88能够在向主磁极60通电时电流集中而产生磁场,对磁化反转进行辅助来进行垂直磁记录。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。例如可以使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
第2冷却层83设置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上,配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。第2冷却层83可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。
对于第1冷却层81和第2冷却层83,可以使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。
根据磁头10-8,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的界面以及主磁极60与第2冷却层83的界面发生吸热,由此能够效率良好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
另外,当第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够进一步且效率好地对主磁极60进行冷却。
当使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长、例如设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,成本低。
(磁头10-9)
图22表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
如图所示,磁头10-9除了进一步设置在通电时通过珀耳帖效应对主磁极60进行冷却的两层的第2冷却层83’来代替第2冷却层83以外,具有与图20和图21所示的磁头10-8同样的构成。
详细而言,磁头10-9具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-3、以及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83’。层叠体90-3具有设置在主磁极60上的一层的第1冷却层81和设置在第1冷却层81上的非磁性导电层88。非磁性导电层88能够在向主磁极60通电时电流集中而产生磁场,对磁化反转进行辅助来进行垂直磁记录。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。例如可以使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
第2冷却层83’为:具备在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2层83-2和设置在第2层83-2上的第1层83-1的双层构造。第2冷却层83’配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。另外,第2冷却层83’可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。
对于第1冷却层81和第2冷却层83’的第2层83-2,可以分别使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。对于第2冷却层83’的第1层83-1,可以使用具有使得在通电时在与第2层83-2的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料。
根据磁头10-9,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长的第1冷却层81,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81的界面以及主磁极60与第2冷却层83’的第2层83-2的界面发生吸热,在通电时,在第2层83-2与第1层83-1的界面发生散热,由此,能够通过主磁极60与第2冷却层83’的第2层83-2的界面和第2层83-2与第1层83-1的界面的温度差有效地进行吸热和散热,与磁头10-8相比,能效率更好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83’设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
另外,当第1冷却层81的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够进一步且效率好地对主磁极60进行冷却。
当使第1冷却层81的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长、例如设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1冷却层81的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要分别地进行构图,成本低。
(磁头10-10)
图23表示从ABS侧观察实施方式涉及的磁头的其他例子而得到的图。
如图所示,磁头10-7除了设置有双层构造的第1冷却层81’来代替第1冷却层81、设置有两层的第2冷却层83’来代替第2冷却层83以外,具有与图20和图21所示的磁头10-3同样的构成。
详细而言,磁头10-10具有主磁极60、在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与拖尾屏蔽件62之间与ABS43共面地配置的层叠体90-4、及在前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2冷却层83’。层叠体90-4具有设置在主磁极60上的第1冷却层81’和设置在第1冷却层81’上的非磁性导电层88。非磁性导电层88在向主磁极60通电时电流集中而产生磁场,对垂直磁记录进行辅助。侧屏蔽件63在主磁极60的磁道宽度方向TW上的两侧分别空开侧间隙SG地对向配置。
第1冷却层81’是具有第1层81-1和层叠在第1层81-1上的第2层81-2的双层构造。另外,第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向上的长度WMP长。可以使第1层81-1和第2层81-2中的至少一方的层的磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。优选可以使主磁极60侧的第1层81-1的磁道宽度方向TW上的长度比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长。在此,作为例子,第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等。另外,第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积可以设为比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大。
第2冷却层83’为:具备在主磁极60的ABS43侧的前端部60a的侧面中的拖尾屏蔽件侧端面60c以外的侧面60d上设置的第2层83-2和设置在第2层83-2上的第1层83-1的双层构造。第2冷却层83’配置在主磁极60的ABS43侧的前端部60a与侧屏蔽件63之间。另外,第2冷却层83’可以设置为,与设置于拖尾屏蔽件侧端面60c的第1冷却层81’的第1层81-1一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围。
对于第1冷却层81’的第1层81-1和第2冷却层83’的第2层83-2,可以分别使用具有使得在通电时根据电流的方向来在与主磁极60的界面发生吸热那样的珀耳帖系数的材料。对于第2冷却层83’的第1层83-1,可以使用具有使得在通电时在与第2层83-2的界面发生散热那样的珀耳帖系数的材料。
根据磁头10-10,使用磁道宽度方向TW上的长度WCL比主磁极60的磁道宽度方向TW上的长度WMP长的第1冷却层81’,在通电时,在主磁极60与第1冷却层81’的第1层81-1的界面以及主磁极60与第2冷却层83’的第2层83-2的界面发生吸热,在通电时,在第1冷却层81’的第1层81-1与第2层81-2的界面以及第2冷却层83’的第2层83-2与第1层83-1的界面发生散热,由此,能够有效地进行吸热与散热,能够效率良好地对主磁极60进行冷却。另外,通过将第2冷却层83’设置为与第1冷却层81一起将主磁极60的前端部60a的侧面包围,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
另外,当使第1冷却层81’的与通电方向垂直的截面积比主磁极60的与通电方向垂直的截面积大时,能够效率更好地对主磁极60进行冷却。
进而,当将第1层81-1和第2层81-2的磁道宽度方向TW上的长度WCL设为与侧屏蔽件63的磁道宽度方向TW上的长度WSS同等时,能够进行主磁极60的充分冷却,能够在制造磁头时一并对侧屏蔽件63、第1层81-1、第2层81-2的磁道宽度方向上的长度进行加工,因此,不需要按各层而进行构图,成本低。
以下,示出实施例,对实施方式进行具体的说明。
(实施例1)
如以下那样制作了实施方式涉及的磁头。
(使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
首先,在主要由FeCo形成的主磁极上,对于具有下述的材料以及厚度的层,分别使用DC磁控溅射法,形成了3nm的CuNi合金来作为一层的第1冷却层。接着,层叠了2nm的Ru来作为基底层,依次层叠了1nm的Cu(第1导电层)、10nm的FeCo(调整层)以及4nm的Ru(第2导电层)来作为磁通控制层。此外,作为第1导电层、调整层以及第2导电层的材料,例如可以使用与图7~图9所示的中间层65a、调整层65b、传导盖层65c同样的材料。
接着,形成用于对磁通控制层的条带(strip)高度方向上的尺寸进行规定的掩模层,然后,通过IBE(离子束蚀刻)法对磁通控制层进行了蚀刻,直到冷却层露出。磁通控制层周边部分形成绝缘膜的SiOx膜,然后除去了掩模层。另外,设置用于对磁道宽度方向上的尺寸进行规定的掩模层,同样地进行蚀刻,元件周边部分形成绝缘膜的SiOx膜,由此,对磁通控制层进行了加工。
接着,在第2导电层上形成了NiFe来作为拖尾屏蔽件。
然后,在ABS侧的主磁极、第1冷却层、磁通控制层、拖尾屏蔽件以及绝缘膜上通过溅射成膜了大致1nm的Si基底层之后,在Si基底层上通过CVD法成膜类金刚石碳,形成了厚度1.6nm的保护层。由此,获得了具有与图8同样的构成的、具有磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长的一层的第1冷却层的磁头。
在该磁头中,主磁极与第1冷却层的珀耳帖系数为πMP>π1,因此,在从拖尾屏蔽件通过磁通控制层沿着主磁极的方向流动电流的情况下,在界面发生吸热。
同样地,制作多个具有一层的第1冷却层的磁头,对于每个磁盘装置,组装为由18根磁头、9片磁盘构成的HDD,合计制作了50个磁盘装置。
(使用了具有双层构造的第1冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
除了形成层叠了2nm的第1层的CuNi合金、2nm的第2层的Ru的双层构造的第1冷却层来代替具有一层的第1冷却层的磁头之外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个使用了如下磁头的磁盘装置,该磁头具有与图11同样的构成,具有磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长的双层构造的第1冷却层。
在该磁头中,主磁极与第1冷却层的界面的珀耳帖系数为πMP>π1以及π1<π2,因此,在从拖尾屏蔽件通过磁通控制层沿着主磁极的方向流动电流的情况下,在主磁极与第1冷却层的界面发生吸热,在第1层与第2层的界面发生散热。
(比较例1的磁盘的制作)
进一步,作为比较例1,除了不制作第1冷却层之外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个使用了不具有第1冷却层的磁头的磁盘装置。
作为长时间的通电试验,在环境温度65℃下对所获得的磁盘装置在拖尾屏蔽件、磁通控制层、主磁极的方向上以300mV的施加电压持续进行了7000小时的磁通控制层的通电。
其结果,相对于通电试验前的位错误率(BER)值(平均1位(bit)的错误率),在经过7000小时的时间点存在了多个BER已恶化的头。
以10×10-1.7的截止(cut-off)值对所获得的BER值进行合格(OK)/不合格(NG)判定,关于使用了具有一层的第1冷却层的磁头的情况、使用了具有双层构造的第1冷却层的磁头的情况以及不使用第1冷却层的情况,数出了NG的个数。将所获得的通电试验结果示于表1。
表1
在表中,BER NG表示磁盘装置中的NG的个数和全部个数。例如5/50表示在50个磁盘装置中存在了5个NG。
当对成为了NG的磁盘装置进行分解、解析来观察时可知:写入时间变长,辅助元件的负荷变高,因此,在磁头产生了许多的BER NG。
根据该结果可知:当使用实施方式涉及的磁头时,能够平均地延长辅助记录头的寿命,能够抑制一定时间内的记录头的氧化等的劣化。
另外,关于获得这样的头的氧化抑制效果,认为是由于进行了由第1冷却层实现的主磁极的有效冷却。
(实施例2)
(使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
除了在一层的第1冷却层上形成由Cu形成的非磁性导电层来代替磁通控制层以外,与实施例1的使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置的制作同样地,获得了具有与图13同样的构成的、具有一层的第1冷却层的磁头。
同样地,制作多个具有一层的第1冷却层的磁头,对每个磁盘装置组入18根磁头和9片磁盘,合计制作了50个实施例2的具有一层的第1冷却层的磁盘装置。
在该磁头中,与实施例1的使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,主磁极与第1冷却层的界面的珀耳帖系数为MP>π1,因此,在电流依次在拖尾屏蔽件、磁通控制层、主磁极的方向上流动的情况下,在主磁极与第1冷却层的界面发生吸热。
(使用了具有双层构造的第1冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
除了代替具有一层的第1冷却层的磁头而形成层叠了2nm的第1层的CuNi合金、2nm的第2层的Ru所得到的双层构造的第1冷却层以外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个具有与图14同样的构成的、具有磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长的双层构造的第1冷却层的磁盘装置。
在该磁头中,与实施例1的使用了具有双层构造的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,主磁极与第1冷却层的界面的珀耳帖系数为MP>π1以及π1<π2,因此,在拖尾屏蔽件、磁通控制层、主磁极的方向上依次流动电流的情况下,在主磁极与第1冷却层的界面发生吸热,在第1层与第2层的界面发生散热。
(比较例2的磁盘的制作)
进一步,作为比较例2,除了不制作第1冷却层以外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个使用了不具有第1冷却层的磁头的比较例2的磁盘装置。
与实施例1同样地进行了长时间的通电试验后,获得了下述表2所示的通电试验结果。
表2
在表中,BER NG表示磁盘装置中的NG的个数和全部个数。
当对成为了NG的磁盘装置进行分解、解析来观察时可知:写入时间变长,辅助元件的负荷变高,因此,在磁头中产生了许多的BER NG。
如表2所示,通过这样包括第1冷却层,在如图11那样的构成的辅助记录头中,也判明了能看到头的氧化抑制效果。
另外,对于获得这样的头的氧化抑制效果,认为是由于进行了由第1冷却层实现的主磁极的有效冷却。
(实施例3)
(使用了具有一层的第1冷却层和第2冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
在形成了AlOx的侧屏蔽件之后,在通过镀敷制作主磁极时,首先形成5nm(第1层)的NiCu来作为第2冷却层,然后形成了主磁极。
然后,与实施例1同样地,在主磁极上制作一层的第1冷却层和具有第1导电层、调整层以及第2导电层的磁通控制层,形成了NiFe来作为拖尾屏蔽件。
然后,在ABS侧的第2冷却层、主磁极、第1冷却层、磁通控制层、拖尾屏蔽件及绝缘膜上通过溅射成膜了大致1nm的Si基底层之后,在Si基底层上通过CVD法成膜类金刚石碳,形成厚度1.6nm的保护层。由此,获得了具有与图18同样的构成的、具有磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长的一层的第1冷却层和一层的第2冷却层的磁头。
同样地,制作多个磁头,对于每个磁盘装置组入18根磁头和9片磁盘,合计制作了50个磁盘装置。
在该磁头中,主磁极与第1冷却层以及第2冷却层的界面的珀耳帖系数为MP>π1,因此,在拖尾屏蔽件、磁通控制层、主磁极的方向上依次流动电流的情况下,在主磁极与第1冷却层、主磁极与第2冷却层的界面发生吸热。
(使用了具有双层构造的第1冷却层和第2冷却层的磁头的磁盘装置的制作)
除了代替具有一层的第1冷却层的磁头而形成层叠了2nm的第1层的CuNi合金、2nm的第2层的Ru所得到的双层构造的第1冷却层以外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个使用了具有与图19同样的构成的、具有磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长的双层构造的第1冷却层的磁头的磁盘装置。
在该磁头中,主磁极与第1冷却层的界面的珀耳帖系数为MP>π1以及π1<π2,因此,在拖尾屏蔽件、磁通控制层、主磁极的方向上依次流动电流的情况下,在主磁极与第1冷却层以及主磁极与第2冷却层的界面发生吸热,在第1冷却层/第2冷却层的第1层与第2层的界面发生散热。
(比较例3的磁盘的制作)
进一步,作为比较例3,除了不制作第1冷却层以外,与使用了具有一层的第1冷却层的磁头的磁盘装置同样地,合计制作了50个使用了不具有第1冷却层的磁头的磁盘装置。
与实施例1同样地进行了长时间的通电试验之后,获得了下述表3所示的通电试验结果。
表3
表中,BER NG表示磁盘装置中的NG的个数和全部个数。
当对成为了NG的磁盘装置进行分解、解析来观察时可知:写入时间变长,辅助元件的负荷变高,因此,在磁头中产生了许多的BER NG。
这样,在进一步形成了第2冷却层的辅助记录头中,也判明了能看到充分的头的氧化抑制效果。
另外,对于获得这样的头的氧化抑制效果,认为是由于进行了由第1冷却层和第2冷却层实现的主磁极的有效冷却。
进一步,根据其他实施方式,磁头包括:
主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;
辅助磁极,其与主磁极以空开写入间隙的方式设置,与主磁极一起构成磁回路;以及
层叠体,其设置在主磁极与辅助磁极之间,能够从主磁极向辅助磁极通电,
在所述磁头中,
层叠体包括在主磁极的与辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1层和第1导电层,
第1层的磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
第1层可以具有导电性。
第1层可以具有热传导性。
第1层可以具有对主磁极进行冷却的作用。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提示的,并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内,并且,包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

Claims (12)

1.一种磁头,包括:
主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;
辅助磁极,其与所述主磁极以空开写入间隙的方式设置,与所述主磁极一起构成磁回路;以及
层叠体,其设置在所述主磁极与所述辅助磁极之间,能够从所述主磁极向所述辅助磁极通电,
所述层叠体包括在所述主磁极的与所述辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1冷却层和第1导电层,
所述第1冷却层,在通电时通过珀耳帖效应对所述主磁极进行冷却,其磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
2.根据权利要求1所述的磁头,
所述第1导电层为辅助元件。
3.根据权利要求2所述的磁头,
所述辅助元件为非磁性导电层。
4.根据权利要求1所述的磁头,
第1冷却层包含铝、铬、铜、铱、锰、钼、镍、钯、铂、钌、硅、钽、钨或者锌。
5.根据权利要求3所述的磁头,
非磁性导电层包含铝、铬、铜、铱、钼、镍、钯、铂、钌、硅、钽或者钨。
6.根据权利要求2所述的磁头,
所述辅助元件为磁通控制层。
7.根据权利要求1所述的磁头,
在所述主磁极的前端部的侧面上还包括第2冷却层。
8.根据权利要求1所述的磁头,
所述第1冷却层为具有与所述主磁极不同的组成的导电体,在将所述主磁极的珀耳帖系数设为πMP、将所述第1冷却层的珀耳帖系数设为π1时,在通电方向为所述辅助磁极、所述第1冷却层、所述主磁极的顺序的情况下,πMP>π1,在通电方向为所述主磁极、所述第1冷却层、所述辅助磁极的顺序的情况下,πMP<π1
9.根据权利要求1所述的磁头,
所述第1冷却层为两层以上的层叠体,在从靠近所述主磁极侧的一方起设为第1层、第2层、……、第x层且将所述主磁极的珀耳帖系数设为πMP并将所述第1冷却层的各层的珀耳帖系数设为π1、π2、……、πx时,在通电方向为所述辅助磁极、所述第1冷却层、所述主磁极的顺序的情况下,πMP>π1且πx-1<πx,在通电方向为所述主磁极、所述第1冷却层、所述辅助磁极的顺序的情况下,πMP<π1且πx-1>πx
10.根据权利要求1所述的磁头,
所述第1冷却层的相对于通电方向垂直的截面积,比所述主磁极的相对于通电方向垂直的截面积大。
11.一种磁头,包括:
主磁极,其对磁记录介质施加记录磁场;
辅助磁极,其与所述主磁极以空开写入间隙的方式设置,与所述主磁极一起构成磁回路;以及
层叠体,其设置在所述主磁极与所述辅助磁极之间,能够从所述主磁极向所述辅助磁极通电,
所述层叠体包括在所述主磁极的与所述辅助磁极相对向的表面上依次设置的第1层和第1导电层,
所述第1层的磁道宽度方向上的长度比主磁极的磁道宽度方向上的长度长。
12.一种磁记录再现装置,
具备权利要求1~11中任一项所述的磁头。
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